地板採暖系統應用發展新解析

    從今年入冬進入採暖期來看，全國不少地方出現「限氣令」(如鄭州、揚州)，這正是許多以「天然氣作為熱源」採暖的用戶心中的擔憂。太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程釋放出的能量，輻射到地球，人們通過光電，光熱，光化學的方式使之轉化利用以服務人類。其特點是取之不盡，用之不竭，一次投入終身使用，沒有任何污染。也就是說太陽能是綠色環保的、廉價的能源，如何實現太陽能在地板採暖中的有效利用就顯得尤於重要。本文列舉了兩種應用太陽能的地板採暖系統：一種是太陽能＋壁掛爐的雙熱源系統，實現採暖與生活熱水功能；另一種是太陽能＋空氣源熱泵(或熱泵)，可附加輔助電加熱設備的多熱源系統，實現集採暖、中央空調(製冷)、生活熱水為一體的家居舒適系統。

    當今社會都在忙於應對能源危機(石油、天然氣、煤、電等不可再生資源日近枯竭)，能源價格不斷上升，日趨嚴重影響國際經濟形勢和人們的正常生活，尤其是對高能耗下的新技術新產品的應用形成了巨大阻力；開發利用可再生能源和太陽能(永不枯竭)成為全球關注的焦點，我國政府也在大力支持和鼓勵開發和使用新能源和可再生能源。 

    太陽能＋空氣源熱泵系統

    該系統能實現地板採暖、生活熱水、中央空調(製冷)為一體的家居舒適系統。是採用太陽能＋空氣源熱泵(或熱泵)，可附加輔助電加熱設備的多熱源系統。該系統設計優化、性價比極高、結構簡單，節能效果能達到40%以上，是一種值得普遍性推廣的典型方案。

    (1)太陽能地板採暖系統

    採暖與空調(共用)水箱、地暖水泵、地暖管路、太陽能集熱板，當有採暖需求時，自動控制電動閥AV3、AV4打開構成一個太陽能地板採暖系統。水泵為地暖循環水泵，將地暖水直接打入太陽能集熱板進行熱交換。空氣源熱泵作為二級採暖熱源，當太陽能(日照)不足，空氣源熱泵系統的換熱盤管將對水箱加溫，這樣能充分滿足地板採暖熱源需求。

    (3)空氣源熱泵的中央空調(製冷)系統

    當夏季需要製冷時，自動關閉電動閥圖二中的AV3、AV4，切斷太陽能採暖系統；當空氣源熱泵處於製冷工況，熱交換器對水箱水溫降溫製冷。啟動空調水泵，水箱、風機盤管組成一個冷凍水循環系統，通過風機盤管與房間空氣對流進行熱交換(吸收熱量)。太陽能產業聯盟

     當需要對生活熱水水箱加溫，需打開兩個電動閥，生活熱水水箱、三通混水閥、水龍管道、熱水循環泵構成一個中央熱水循環系統。熱水經三通混水閥，可恆定為50℃的熱水。該系統具有兩個獨立的水箱(生活熱水水箱、採暖與空調水箱)，夏天空調製冷時，不影響生活熱水的使用。圖中的熱水循環泵(P3)能實現熱水管道循環，自動恆定管道水溫，使龍頭出水「即開既熱，無需放冷水」。

    (1)太陽能＋壁掛爐系統

    該系統能實現地板採暖、生活熱水的兩大功能。系統採用太陽能、燃氣壁掛鍋爐兩種熱源，通過一個「流量平衡罐」將兩種熱源有效並機，使整個系統自動化控制，達到操作簡單、舒適性節能的運行效果。已是一種非常成熟的應用方案，已有較多類似的工程實例。

    (2)太陽能集熱換熱循環系統

    承壓式太陽能集熱板、太陽能循環泵、雙盤管換熱水箱的一組盤管形成一個閉式循環系統。太陽能循環泵(圖一P5)受溫度控制進行介質內循環運轉，循環介質為專用的防凍液。由於防凍液受溫度影響而產生防凍介質的體積、壓力變化，需在管路中安裝膨脹閥、安全閥、膨脹罐。

    (3)太陽能、壁掛鍋爐的雙熱源並機原理

    太陽能循環系統對雙盤管換熱水箱加溫，換熱盤管、水泵P3形成一個循環系統，將太陽能的熱源水送至流量平衡罐。與壁掛鍋爐的熱水，在流量平衡罐內混合。流量平衡罐是兩個熱源系統並機的關鍵部件，起到熱源混合與水力、流量平衡分配的作用。

    (4)地暖自控系統原理

    地暖水泵P1、P2為地暖循環泵，能起到循環、增壓的作用。如停止水泵運轉，也將對地暖系統實現舒適性溫度控制。在非採暖期間，關閉電動閥可以切斷地暖系統。

    (5)生活熱水循環系統

    雙盤管換熱水箱，也為生活熱水的容積式水箱。熱水經三通混水閥，可恆定為50℃的出水溫度，與龍頭管道、熱水循環泵構成一個中央熱水系統。該系統最巧妙的設計是，在停止採暖(關閉AV1電動閥)時，壁掛鍋爐的熱水經盤管對換熱水箱加溫。因此H2換熱盤管具有「雙向換熱」的作用。這樣在太陽能(日照)不足時也能保障充足的生活熱水。